تأمینکنندگان دستگاه بازخورد انرژی آسانسور به شما یادآوری میکنند که انرژی مکانیکی (انرژی پتانسیل، انرژی جنبشی) روی بار متحرک از طریق دستگاه بازخورد انرژی به انرژی الکتریکی (انرژی الکتریکی احیا شده) تبدیل شده و برای استفاده توسط سایر تجهیزات الکتریکی مجاور به شبکه برق AC ارسال میشود. این امر باعث کاهش مصرف انرژی شبکه برق توسط سیستم محرک موتور در واحد زمان میشود و در نتیجه به هدف صرفهجویی در مصرف انرژی دست مییابیم. اجزای سختافزاری مختلف دستگاه بازخورد انرژی، پایه مهمی برای عملکرد سیستم بازخورد انرژی تشکیل میدهند.
۱. مدار اینورتر برق
در مدار اینورتر قدرت، جریان مستقیم ذخیره شده در سمت باس DC مبدل فرکانس آسانسور در حین عملکرد دستگاه کشش آسانسور در حالت تولید برق، با کنترل روشن/خاموش کردن سوئیچ به جریان متناوب تبدیل میشود. این مدار اصلی سیستم بازخورد انرژی آسانسور است که طبق طبقهبندیهای مختلف مدارهای اینورتر، ساختارهای متفاوتی دارد. با کنترل روشن/خاموش کردن سوئیچ، توان DC ذخیره شده در سمت باس DC مبدل فرکانس آسانسور در حین عملکرد دستگاه کشش در حالت تولید برق، به توان AC تبدیل میشود. در یک مدار، کلیدهای بالایی و پایینی روی یک بازوی پل نمیتوانند همزمان هدایت کنند و زمان و مدت هدایت هر مورد طبق الگوریتم کنترل اینورتر کنترل میشود.
۲. مدار هماهنگسازی شبکه
کنترل همگامسازی فاز نقش کلیدی در این دارد که آیا آسانسور میتواند به طور مؤثر انرژی روی باس DC را به شبکه برق بازخورد دهد یا خیر. مدار همگامسازی شبکه، همگامسازی ولتاژ خط شبکه را اتخاذ میکند و به منظور جلوگیری از اثرات ناحیه کور در طول کموتاسیون، سوئیچها در زاویه ۱۲۰ درجه روی همان بازوی پل کار میکنند. رابطه منطقی بین سیگنال همگامسازی شبکه و سیگنال عبور از صفر شبکه برق از طریق یک مقایسهگر به دست میآید و رابطه بین سیگنال همگامسازی شبکه هر دستگاه سوئیچینگ و ولتاژ شبکه برق از طریق شبیهسازی Multisim به دست میآید. هر سوئیچ دارای زاویه کار ۱۲۰ درجه است و به ترتیب ۶۰ درجه از هم فاصله دارند. در هر زمان، فقط دو لوله سوئیچ در پل اینورتر رسانا هستند که عملکرد ایمن و قابل اعتماد را تضمین میکنند. علاوه بر این، هر دو سوئیچ در بالاترین محدوده ولتاژ خط شبکه برق کار میکنند و در نتیجه راندمان بالای اینورتر را به همراه دارند.
۳. مدار کنترل تشخیص ولتاژ
با توجه به ولتاژ بالای سمت باس DC مبدل فرکانس آسانسور، ابتدا لازم است از مقاومتها برای تقسیم ولتاژ استفاده شود و سپس ولتاژ باس از طریق حسگرهای ولتاژ هال ایزوله و کاهش داده شده و به سیگنال ولتاژ پایین تبدیل شود. در مدار کنترل تشخیص ولتاژ، روش کنترل مقایسه ردیابی هیسترزیس اتخاذ شده است که بازخورد مثبتی را بر اساس مقایسهگر اضافه میکند و دو مقدار مقایسه برای مقایسهگر، یعنی مقادیر آستانه بالا و پایین، ارائه میدهد. کنترل که توسط مدارهای سختافزاری پیادهسازی شده است، هم سریع و هم دقیق است. مدار کنترل تشخیص ولتاژ نه تنها میتواند از برهمنهی آنی سیگنالهای تداخل بر روی سیگنال ولتاژ که باعث لرزش وضعیت خروجی مقایسهگر میشود، جلوگیری کند، بلکه از شروع و بسته شدن بیش از حد مکرر سیستم بازخورد انرژی نیز جلوگیری میکند.
۴. مدار کنترل تشخیص جریان
در فرآیند بازخورد انرژی، جریان باید الزامات توان خود را برآورده کند و توان برگشتی به شبکه باید بیشتر یا مساوی حداکثر توان در حالت تولید باشد، در غیر این صورت افت ولتاژ در باس DC همچنان افزایش مییابد. هنگامی که ولتاژ شبکه برق ثابت است، توان بازخورد انرژی سیستم توسط جریان بازخورد تعیین میشود. علاوه بر این، جریان بازخورد باید در محدوده نامی دستگاه سوئیچ توان اینورتر محدود شود. علاوه بر این، چوک راکتانس بین شبکه برق و اینورتر اجازه عبور جریانهای بزرگ را میدهد و در عین حال حجم راکتور را به حداقل میرساند. بنابراین، اندوکتانس راکتور باید مقدار کمی باشد تا بازخورد انرژی تضمین شود. سرعت تغییر جریان بسیار سریع است. استفاده همزمان از کنترل هیسترزیس جریان میتواند جریان بازخورد را به طور موثر کنترل کرده و از حوادث اضافه جریان جلوگیری کند.
۵. مدار کنترل اصلی
واحد پردازش مرکزی سیستم بازخورد انرژی آسانسور، مدار کنترل اصلی است که برای کنترل عملکرد کل سیستم استفاده میشود. مدار کنترل اصلی شامل یک میکروکنترلر و مدارهای جانبی است که امواج PWM با دقت بالا را بر اساس الگوریتمهای کنترلی تولید میکنند. از سوی دیگر، بر اساس سیگنال همگامسازی شبکه، کنترل خطای IPM اجرای ایمن و مؤثر کل فرآیند بازخورد انرژی را تضمین میکند.
۶. مدار کنترل حفاظت منطقی
سیگنال همگامسازی برای اتصال به شبکه، سیگنالهای کنترل ولتاژ و جریان، سیگنال خطای IPM و خروجی سیگنال درایو از مدار کنترل اصلی، همگی برای عملکرد منطقی باید از مدار کنترل حفاظت منطقی عبور کنند و در نهایت برای کنترل فرآیند بازخورد به مدار اینورتر قدرت ارسال شوند. به این ترتیب، میتوان اطمینان حاصل کرد که خروجی برق AC از اینورتر با شبکه همگامسازی شده است و همچنین در صورت بروز خطاهای اضافه جریان، اضافه ولتاژ، کمبود ولتاژ و IPM در مدار، سیگنال درایو را مسدود کرده و فرآیند بازخورد انرژی را متوقف میکند.